一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法。所述方法采用加熱-離心聯(lián)合破乳法,破乳率可達(dá)98%，油相可以重復(fù)利用,液膜重復(fù)利用后，提取效率仍可達(dá)80%，推進(jìn)鎳紅土礦加壓酸浸技術(shù)的清潔生產(chǎn)，具有創(chuàng)新性。
【專利說(shuō)明】一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅土礦提取領(lǐng)域，具體涉及一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]含鎳紅土礦中鎳的品位較低，不宜火法冶煉，常采用濕法冶金工藝；現(xiàn)有技術(shù)中已有大量研究。
[0003]CN102634655A涉及一種紅土礦硫化沉淀物氯化浸出方法，其通過氯化浸出，得到富集金屬鎳的進(jìn)出液可直接進(jìn)入鎳生產(chǎn)系統(tǒng)，工藝流程具體如下:(I)將所述的紅土礦硫化沉淀物與水質(zhì)量比2?6:1混合，并通入壓力為0.1?0.5Mpa的氯氣；(2)控制氯氣浸出:控制浸出液固比為2?6:1，浸出溫度為70°C?80°C，浸出電位450mv?480mv，浸出時(shí)間為2?4h，浸出原液含銅30-50g/L的水溶液。得到了含鎳大于90%的鎳鈷硫酸鹽溶液，即紅土礦硫化沉淀物料中90%以上的鎳、鈷被浸出而進(jìn)入溶液，并綜合回收渣中的有價(jià)金屬，促進(jìn)廢棄礦的資源化利用。
[0004]CN102251102A涉及一種硫酸堆浸紅土礦中鎳的方法，涉及一種采用硫酸堆浸工藝來(lái)浸出提取紅土鎳礦中鎳和鈷的方法。其特征在于其堆浸過程的步驟包括:(I)將紅土礦礦石破碎，將破碎好的礦石進(jìn)行筑堆；(2)將硫酸溶液用噴淋或滴灌的方式，均勻地分布到堆上，從浸堆溶液的收集管道收集的浸出液到集液池，加酸調(diào)節(jié)酸度后再返回至堆上，進(jìn)行溶液循環(huán)浸出；(3)當(dāng)從浸堆溶液的收集管道收集的浸出液有價(jià)金屬鎳的含量達(dá)到預(yù)定值后，收集的浸出溶送金屬回收系統(tǒng)。本發(fā)明的方法，投資低、運(yùn)行成本低，能有效浸出紅土礦中的鎳與鈷等有價(jià)金屬。
[0005]CN101914691A公開了一種處理貧鎳紅土礦提取鎳鈷的方法，具體是采用預(yù)還原焙燒一氧化浸出法處理貧鎳紅土礦，從貧鎳紅土礦中提取鎳、鈷等有價(jià)金屬。貧鎳紅土礦經(jīng)礦物處理、高溫還原焙燒、弱酸性氧化浸出，以及從浸出液中提取鎳和鈷、浸出劑回收等工藝步驟，實(shí)現(xiàn)鎳、鈷有價(jià)金屬的經(jīng)濟(jì)、高效提取及冶金體系的閉路循環(huán)與綜合利用。
[0006]CN101619400A涉及一種從鎳礦物中提取鎳鈷的方法，特別涉及提取鎳鈷富集物中間產(chǎn)品的方法。其特點(diǎn)是鎳紅土礦采用“堆浸一浸出后液中和除雜一鎳鈷沉淀”流程進(jìn)行處理，最終生產(chǎn)出鎳鈷富集物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中的火法工藝和濕法工藝比較:鎳紅土礦經(jīng)過破碎后可以全部直接硫酸堆浸，也可以按原料性質(zhì)的不同，調(diào)整“堆浸/攪拌浸出”的比例進(jìn)行硫酸堆浸，即如果原礦直接堆浸滲透性達(dá)不到要求，可以將原礦分級(jí)，分出部分細(xì)粒級(jí)礦石進(jìn)行攪拌浸出，其余進(jìn)入堆浸。對(duì)礦石品位無(wú)特殊要求，原料適應(yīng)性廣，同時(shí)降低能耗和成本。本發(fā)明采用常壓下酸浸的方法，流程簡(jiǎn)單、節(jié)約成本。另外，本發(fā)明的全流程N(yùn) 1、C ο回收率>99.5%，高于現(xiàn)有技術(shù)中的處理方法。
[0007]CN101778958A涉及從紅土礦石中回收鎳和鈷的常壓浸出方法，所述方法包括下述步驟:a )提供紅土礦石的褐鐵礦和腐泥土礦石組分；b )分別將褐鐵礦和腐泥土礦石組分制成漿以產(chǎn)生褐鐵礦漿和腐泥土礦漿；c )從腐泥土礦漿中分離任何褐鐵礦類型的礦物以產(chǎn)生腐泥土進(jìn)料漿；d )將腐泥土進(jìn)料漿碾磨或濕磨；e )在初級(jí)浸提步驟中，用濃硫酸浸提褐鐵礦漿；f )在基本上完成初級(jí)浸提步驟后，通過將腐泥土進(jìn)料漿與浸提的褐鐵礦漿合并來(lái)將該腐泥土進(jìn)料漿導(dǎo)入次級(jí)浸提步驟中的浸提過程，并釋放硫酸以輔助浸提該腐泥土進(jìn)料漿，其中該腐泥土進(jìn)料漿在被導(dǎo)入浸提過程前，基本上不合任何褐鐵礦類型的礦物。
[0008]CN101423894A提供一種低成本提高低品位紅土鎳礦鎳鈷浸出率的方法。本方法通過對(duì)紅土礦進(jìn)行二次焙燒，一次焙燒在90?110°C密閉進(jìn)行30 m i η左右，二次焙燒在260?420°C通空氣情況下焙燒I h左右，改變了礦物中包含鎳鈷金屬的物相結(jié)構(gòu)，使其更為容易受到浸出劑的浸取，實(shí)現(xiàn)了在較低溫度和酸耗的情況下提高鎳鈷浸出率；焙燒的同時(shí)，改變了鐵存在的結(jié)構(gòu)，增加了其浸出活化能，降低了鐵的浸出。焙燒料空氣中冷卻至50 0C左右，采用加入硫酸或鹽酸50 0C左右進(jìn)行浸出，鎳鈷的浸出率可達(dá)93 %和87 %，鐵的浸出率最低可降至30%左右。
[0009]CN101298638A公開了一種從紅土鎳礦浸出液分離富集鎳鈷的方法，將紅土鎳礦浸出液與礦渣固液分離后，向浸出液中加入硫化劑，反應(yīng)沉淀后固液分離，沉淀固體用新浸出液進(jìn)行洗滌得硫化物沉淀；硫化物沉淀漿化后，加入硫酸和硝酸混酸溶液氧化浸出；采用針鐵礦法對(duì)上級(jí)酸浸液除鐵；加入硫代硫酸鈉溶液進(jìn)行除銅；所得濾液即為鎳鈷富集溶液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法在常溫、常壓下進(jìn)行，無(wú)須使用高壓釜，設(shè)備投資少，運(yùn)行費(fèi)用低；工藝路徑簡(jiǎn)單，流程短，生產(chǎn)規(guī)模大小可控；工藝中所用的硫化劑和酸可最大限度的循環(huán)利用，無(wú)排放，不污染環(huán)境；鎳鈷提取率在95%以上，生產(chǎn)成本低，易于產(chǎn)業(yè)化。
[0010]其中加壓酸浸法處理鎳紅土礦，具有能耗低和金屬回收率高等優(yōu)點(diǎn)，所以近年來(lái)投產(chǎn)的和即將投產(chǎn)的工程多采用加壓酸浸工藝，而從酸浸液中富集有價(jià)金屬也成為濕法冶金中的熱點(diǎn)。
[0011]乳狀液膜是一個(gè)高分散體系，具有富集比高、提取傳質(zhì)速度快、選擇性好等顯著特點(diǎn)。關(guān)于采用乳狀液膜技術(shù)提取鎳元素的研究已有報(bào)道，但已研究的外相體系中鎳離子的濃度較低，且外水相PH值較高，不利于將乳狀液膜法應(yīng)用于紅土礦的酸浸液。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法。所述方法采用加熱-離心聯(lián)合破乳法，破乳率可達(dá)98%，油相可以重復(fù)利用，液膜重復(fù)利用后，提取效率仍可達(dá)80%，推進(jìn)鎳紅土礦加壓酸浸技術(shù)的清潔生產(chǎn)，具有創(chuàng)新性。
[0013]本發(fā)明采用加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳，對(duì)表觀反應(yīng)活化能和乳狀液膜傳輸鎳離子的動(dòng)力學(xué)、乳狀液膜的膜內(nèi)反應(yīng)過程進(jìn)行研究。從而將乳狀液膜技術(shù)應(yīng)用于紅土礦加壓酸浸液，提取鎳元素，并實(shí)現(xiàn)酸浸液的重復(fù)利用，從而推進(jìn)鎳紅土礦加壓酸浸技術(shù)的清潔生產(chǎn)，具有創(chuàng)新性。
[0014]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0015]一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法，其工藝流程為:
[0016](I)加壓硫酸浸
[0017]紅土礦樣品按液固質(zhì)量比為5-7: I加入高壓釜，控制浸出溫度為225_275°C、浸出時(shí)間為45-90min、酸礦比為0.4-0.5，進(jìn)行浸出；浸出液中鎳離子質(zhì)量濃度為1.81g/L，酸度為30g/L。由于本乳狀液膜體系更適用于Ni2+質(zhì)量濃度在0.5g/L以下和低酸度廢水的處理，故將浸出液稀釋3倍以上，再進(jìn)行液膜提取。
[0018](2)乳狀液膜法提取
[0019]I)制乳:按體積比，Span80為5%，TBP為4%，液體石蠟為2%，煤油為89%，將藥劑加入制乳器中，以500r/min的速度攪拌5min,再按油內(nèi)比為0.8-1.2:1,向制乳器中加入2mol/L的NH3.Η20溶液，待完畢后再高速攪拌(4000r/min) 20min，即可制得所需乳液；將乳液靜置5h。
[0020]2)提取分離:以300r/min的速度進(jìn)行攪拌酸浸液，按乳水比1: 2.5-3.5，向酸浸液中加入上述所制得的乳液；加完乳液后，繼續(xù)攬祥20min,然后靜直30min,分尚出乳液待用。
[0021]3)破乳:選用加熱-離心聯(lián)合破乳法。
[0022]4)收集破乳后的油相，重復(fù)利用進(jìn)行制乳和提取。
[0023]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]本發(fā)明采用加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳，采用加熱-離心聯(lián)合破乳法，破乳率可達(dá)98%，油相可以重復(fù)利用，液膜重復(fù)利用后，提取效率仍可達(dá)80%，推進(jìn)鎳紅土礦加壓酸浸技術(shù)的清潔生產(chǎn)，具有創(chuàng)新性。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0026]實(shí)施例一
[0027]—種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法，其工藝流程為:
[0028](I)加壓硫酸浸
[0029]紅土礦樣品按液固質(zhì)量比為6: I加入高壓釜，控制浸出溫度為250°C、浸出時(shí)間為60min、酸礦比為0.45，進(jìn)行浸出；浸出液中鎳離子質(zhì)量濃度為1.81g/L，酸度為30g/L。由于本乳狀液膜體系更適用于Ni2+質(zhì)量濃度在0.5g/L以下和低酸度廢水的處理，故將浸出液稀釋3倍，再進(jìn)行液膜提取。
[0030](2)乳狀液膜法提取
[0031]I)制乳:按體積比，Span80為5%，TBP為4%，液體石蠟為2%，煤油為89%，將藥劑加入制乳器中，以500r/min的速度攪拌5min,再按油內(nèi)比為1:1,向制乳器中加入2mol/L的NH3.H2O溶液，待完畢后再高速攪拌(4000r/min)20min，即可制得所需乳液；將乳液靜置5h。
[0032]2)提取分離:以300r/min的速度進(jìn)行攪拌酸浸液，按乳水比1: 3，向酸浸液中加入上述所制得的乳液；加完乳液后，繼續(xù)攪拌20min，然后靜置30min，分離出乳液待用。
[0033]3)破乳:選用加熱-離心聯(lián)合破乳法。
[0034]4)收集破乳后的油相，重復(fù)利用進(jìn)行制乳和提取。
[0035]實(shí)施例二
[0036]一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法，其工藝流程為:
[0037](I)加壓硫酸浸
[0038]紅土礦樣品按液固質(zhì)量比為5: I加入高壓釜，控制浸出溫度為225°C、浸出時(shí)間為45min、酸礦比為0.4,進(jìn)行浸出；浸出液中鎳離子質(zhì)量濃度為1.81g/L,酸度為30g/L。由于本乳狀液膜體系更適用于Ni2+質(zhì)量濃度在0.5g/L以下和低酸度廢水的處理，故將浸出液稀釋4倍，再進(jìn)行液膜提取。
[0039](2)乳狀液膜法提取
[0040]I)制乳:按體積比，Span80為5%，TBP為4%，液體石蠟為2%，煤油為89%，將藥劑加入制乳器中，以500r/min的速度攪拌5min,再按油內(nèi)比為0.8:1,向制乳器中加入2mol/L的NH3.Η20溶液，待完畢后再高速攪拌(4000r/min)20min，即可制得所需乳液；將乳液靜置5h。
[0041]2)提取分離:以300r/min的速度進(jìn)行攪拌酸浸液，按乳水比1: 2.5，向酸浸液中加入上述所制得的乳液；加完乳液后，繼續(xù)攪拌20min，然后靜置30min，分離出乳液待用。
[0042]3)破乳:選用加熱-離心聯(lián)合破乳法。
[0043]4)收集破乳后的油相，重復(fù)利用進(jìn)行制乳和提取。
[0044]實(shí)施例三
[0045]一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法，其工藝流程為:
[0046](I)加壓硫酸浸
[0047]紅土礦樣品按液固質(zhì)量比為7: I加入高壓釜，控制浸出溫度為275°C、浸出時(shí)間為90min、酸礦比為0.5，進(jìn)行浸出；浸出液中鎳離子質(zhì)量濃度為1.81g/L，酸度為30g/L。由于本乳狀液膜體系更適用于Ni2+質(zhì)量濃度在0.5g/L以下和低酸度廢水的處理，故將浸出液稀釋5倍，再進(jìn)行液膜提取。
[0048](2)乳狀液膜法提取
[0049]I)制乳:按體積比，Span80為5%，TBP為4%，液體石蠟為2%，煤油為89%，將藥劑加入制乳器中，以500r/min的速度攪拌5min,再按油內(nèi)比為1.2:1,向制乳器中加入2mol/L的NH3.H2O溶液，待完畢后再高速攪拌(4000r/min)20min，即可制得所需乳液；將乳液靜置5h。
[0050]2)提取分離:以300r/min的速度進(jìn)行攪拌酸浸液，按乳水比1: 3.5，向酸浸液中加入上述所制得的乳液；加完乳液后，繼續(xù)攪拌20min，然后靜置30min，分離出乳液待用。
[0051]3)破乳:選用加熱-離心聯(lián)合破乳法。
[0052]4)收集破乳后的油相，重復(fù)利用進(jìn)行制乳和提取。
[0053] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種加壓酸浸-乳狀液膜法提取紅土礦中的鎳的方法，其工藝流程為: (1)加壓硫酸浸 紅土礦樣品按液固質(zhì)量比為5-7: I加入高壓釜，控制浸出溫度為225-275°C、浸出時(shí)間為45-90min、酸礦比為0.4-0.5,進(jìn)行浸出；浸出液中鎳離子質(zhì)量濃度為1.81g/L,酸度為30g/L,由于本乳狀液膜體系更適用于Ni2+質(zhì)量濃度在0.5g/L以下和低酸度廢水的處理，故將浸出液稀釋3倍以上，再進(jìn)行液膜提??； (2)乳狀液膜法提取 1)制乳:按體積比，Span80為5%，TBP為4%，液體石蠟為2%，煤油為89%，將藥劑加入制乳器中，以500r/min的速度攪拌5min,再按油內(nèi)比為0.8-1.2:1,向制乳器中加入2mol/L的NH3.H20溶液，待完畢后再高速攪拌20min，即可制得所需乳液；將乳液靜置5h ； 2)提取分離:以300r/min的速度進(jìn)行攪拌酸浸液，按乳水比1: 2.5-3.5，向酸浸液中加入上述所制得的乳液；加完乳液后，繼續(xù)攪拌20min，然后靜置30min，分離出乳液待用； 3)破乳:選用加熱-離心聯(lián)合破乳法； 4)收集破乳后的油相，重復(fù)利用進(jìn)行制乳和提取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，所述紅土礦樣品按液固質(zhì)量比為6: I加入高壓釜，控制浸出溫度為250°C、浸出時(shí)間為60min、酸礦比為0.45，進(jìn)行浸出；浸出液中鎳離子質(zhì)量濃度為1.81g/L，酸度為30g/L，由于本乳狀液膜體系更適用于Ni2+質(zhì)量濃度在0.5g/L以下和低酸度廢水的處理，故將浸出液稀釋3倍，再進(jìn)行液膜提取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，按體積比，Span80為5%，TBP為4%，液體石蠟為2%，煤油為89%，將藥劑加入制乳器中，以500r/min的速度攪拌5min，再按油內(nèi)比為1: 1，向制乳器中加入2mol/L的NH3.Η20溶液，待完畢后再高速攪拌(4000r/min) 20min，即可制得所需乳液；將乳液靜置5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，以300r/min的速度進(jìn)行攪拌酸浸液，按乳水比1: 3，向酸浸液中加入上述所制得的乳液；加完乳液后，繼續(xù)攪拌20min，然后靜置30min，分離出乳液待用。
【文檔編號(hào)】C22B3/26GK104232891SQ201310238160
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月14日
【發(fā)明者】華兆紅 申請(qǐng)人:無(wú)錫市森信精密機(jī)械廠